第貳章 文獻探討
第一節 急速減重現象之相關研究
常見的減重方法(如運動、減食、禁食、及脫水等),會影響體 內水分、肝醣含量及非脂肪體重 (lean body mass) (Houston, 1981;
Weissinger 等,1991; Woods 等,1988) ,但卻有 25%~67%的角力選 手選擇這種減重方式 (Lakin, Steen, & Oppliger, 1990; Oppliger,
Langry, Foster, & Lambrecht, 1993; Woods 等,1988) 。
另有資料顯示,高中及大專角力選手急速減重平均每週 2 公斤,
其中有 20%選手每週減重 2.7 公斤 (Park 等,1990; Steen & Brownell, 1990) ,有 89%的大專角力選手賽前 3 天內平均減重 4.4 公斤,52%
選手每週至少節食一次,只有 7%選手在比賽季節中從未限制飲食 (Steen & Brownell, 1990) 。這種不平衡的飲食方式和不適當的減重情 況也發生在賽前的青少女柔道選手 (Nathalie 等,2005) 。甚至是優 秀的大學和國際性代表隊的角力選手,在賽前都有明顯的急速減重現 象 (Brandon, Daniel, John, & James, 2004) ,且在賽後體重又迅速回增 (Jack & Brian, 2004) 。 Robert and Daniel (2001) 也發現大部分的高 中角力選手在賽季至少每週從事一種有害身體的減重方式,這種方式 可能都普遍存在量級限制的運動項目。然不論健康醫療專業人士如何 呼籲「急速減重」的弊害,或各單項運動協會對於選手體重控制有任
何新的措施 (Robert, 2003) ,大多數以體重分級競賽的選手仍普遍以
「急速減重」方式來調整比賽前的體重。30 多年來急速減重方法的 盛行率幾乎沒有改變 (Tipton & Tcheng, 1970; Steen & Brownell, 1990) 。
第二節 急速減重對新陳代謝之影響
一、身體組成
使用限制飲食的減重方式會導致非脂肪體重 (lean body mass) 降低(謝錦城、方進隆,1989;Rpss, 1995; Sawka, Francesconi, Pandolf,
& Young, 1984; Zuti, 1976) ,尤其僅節食減重更會造成非脂肪體重 大量流失 (Ross, Pedwell, & Rissanen, 1995) 。急速減重的主要方法就 是各種不同的脫水方式 (Robert & Daniel, 2001) ,當使用脫水方式減 輕體重 1.09 ± 0.50kg,則去脂肪體重減少 2.2% (Nathalie 等,
2005) 。當去脂肪體重減少,同時也代表肌肉量的流失,體脂肪根本 沒被燃燒掉,可能對健康造成不良影響,同時身體的作業能力也會降 低,比賽中極易產生低血糖現象,體能狀況下滑,直接影響選手的競 賽成績(林正常,1997;謝藍琪、張振崗,2002)。
不過,適當的體脂肪是必要的,可以在比賽中減少碳水化合物的 消耗。男子體脂肪 7%,女子體脂肪 12%是減重的最下限 (Mcardle,
Katch, & Katch, 1991) ,若體脂肪長期低於 5%,則有醫學上的危險
(李寧遠,1991;林正常,1997),ACSM (1996) 也建議切勿在低於 體脂肪 5%情境下參賽。有研究指出高中角力選手在賽季後期體脂肪 僅 8-11%,低於高中同儕 15% (Hughes, Housh, & Johnson, 1992) , 比賽季節中,平均只有 6-7%,甚至低於 3% (Oppliger, Neilsen, &
Thompson, 1991) ,選手的健康情況令人擔憂。
但也有研究以 465 位高中角力選手為對象,進行低脂肪 / 高碳 水化合物飲食,每天 3-4 餐,每週減重不超過 1.5 公斤,24 小時脫水 量不超過 4%體重進行長期減重,結果顯示較少的體脂肪率有較高勝 率,相對肌力、動力增加 (Wroble & Moxley, 1998)。不過,前提是在 急速減重期間要有良好的飲食及運動控制。
二、滲透壓及血容量
使用運動、熱處理的急速減重方式會造成血漿與血液量的減少 (Allen, Smith, & Miller, 1997; Armstrong, 1988; Horswill, 1991; Sawka, Francesconi, Pandolf, & Young, 1984; Vaccaro, Zauner, & Cade, 1976),
血漿水分流失會使每分鐘血液輸出量減少,而相對使血液輸送到肌肉 與皮膚的流量減少,進而影響到體溫的調節,可能增添運動時發生熱 病的危險 (Pankin, Ocel, & Craft, 1996; Sawka 等 1984) ,也影響營養 與氧氣的輸送及代謝產物的排泄,而增加心臟的負荷,使運輸至肌肉
的能量也減少,進而影響運動表現,提前疲勞 (Armstrong, 1988)。
Burge, Carey, and Payne (1993) 指出:選手的血漿體積若少於平 常的 2.6%便會影響到比賽成績。Oopik 等 (1996) 研究發現:2 位優 秀角力選手三天中減輕 5.1~5.8%體重,血漿量減少 7.4~14.8%,血清 尿酸濃度增加 1.8~2.1 倍,經過 16.5 小時適當飲食,血漿量及血清尿 酸仍無法回復至減重前的水準。
三、肌肝醣及血糖
使用限制飲食、運動、熱處理進行急速減重會減少肌肉與肝臟的 肝醣含量 (Houston, 1981; Hultman, & Nilsson, 1973) ,使肌力、肌耐 力下降 (Horswill, Hicker, Scott, Costill, & Gould, 1990; Klinzing &
Karpowicz, 1986; Tamopolsky & Byrd, 1996) 及維持正常血糖的能力 下降,並加速體內蛋白質的溶解 (Horswill, 1991) 。肝醣儲存耗損,
蛋白質和脂肪的分解及無機鹽流失的聯合效應,可能出現低血糖及尿 酮症。
採動物機體脫水實驗,減去自身 5~7%體重,脫水 48 小時過程 中,肝臟、肌肉肝醣含量減少,完成進攻動作能力大大下降 (Karlsson
& Saltin, 1971) 。如果肝醣含量愈高,則利用率越高 (Fogelhom 等,
1993) ,但若體內肝醣含量不足,其行醣解無氧代謝能力也會下降,
自然影響到需要無氧系統能量供應的運動項目(陳鵬升、許美智,
1999)。 四、電解質
絕大多數的脫水方法,如流汗和導瀉,不但會流失水分, 同時 會引起腎血流量及腎小球濾過率的減少,伴有電解質的改變(鉀離子 釋放增加、鈉離子減少、pH 值降低及鉀、鈉離子濃度差的增加)
(Caldwell, Ahonen, & Nousiainen, 1984; Costill, Cote, & Fink, 1976) , 並導致肌肉功能及協調能力的損傷 (Klinzing & Karpowicz, 1986) , 更甚者,會導致心律不整 (Klinzing & Karpowicz, 1986) ,若是使用 利尿劑減重將更嚴重影響心血管系統及電解質的平衡 (Caldwell 等,
1984; Claremont, Costill, Fink, & Vanhhandel, 1976) 。
身體水分過度流失會影響電解質平衡和含量。以下為體內主要電 解質與其影響功能:
總之,急速減重對選手能源的儲存及體液和電解質的平衡,將會
主要電解質 影響功能
陽離子─鈉、鉀、鈣、鎂等 陰離子─氯、重碳酸根、蛋白
、有機酸、磷酸根、硫酸根
水分代謝、體液平衡、滲透壓、
神經肌肉傳導、酸鹼平衡、酵素 作用、細胞代謝、蛋白質代謝 表 2-1 主要電解質與影響功能
有極負面的影響。
第三節 急速減重對運動能力之影響
跆拳道是一種屬於雙人接觸性的技擊運動,除了跆拳技巧的訓練 之外,還包括有氧及無氧方式的訓練,著重於提升心肺耐力及上下肢 各部位肌肉的肌力與耐力。其主要是以無氧系統為主的運動,強調肌 力、爆發力、速度、耐力、柔軟度、敏捷性、協調性等七要項的專項 體能(林榮培,2002)。
而急速減重的戰略,除了直接影響選手的運動表現,還會使選手 產生負面情緒 (Hall, & Lane, 2001) 。Pankin, Ocel, and Craft (1996)指 出:急速減重對持續時間不過一分鐘之表現影響不大,顯著影響持續 時間超過 1-6 分鐘的運動表現。
以下就跆拳道運動相關能力進行探討:
一、肌力
急速減重會影響能量儲存和體液、電解質的平衡,而脫水不易導 致肌力衰退,因肌力較不受能量(如肝醣)儲存多寡之影響。許多研 究也證實急速減重對爆發力和速度之影響來自於有利因素(體脂肪和 體重之減少)與不利因素(非脂肪體重減少)之相互抵銷,所以效果 不明顯 (Freischlag, 1984; Serfass & Stull, 1984; Widerman & Hagen,
1982) 。
謝錦城、方進隆(1989)研究發現:9 名拳擊選手限制飲食、配 合運動 4 天減 4%體重,肌力無顯著減退,肌耐力無顯著影響。Serfass and Stull (1984) 以 7 名角力選手為受試對象,3 天減去 5%體重,肌 力無顯著減退。而 Webster, Rutt, and Weltman (1990) 研究發現:大學 角力選手,脫水 3.3 公斤(4.9%體重),上半身肌力較減重前顯著降 低,下半身肌力仍維持減重前水準,亦即大量脫水會顯著降低上半身 的肌力。Oopik 等(1996)發現:以角力選手自訂方式進行急速減重,
在 3 天減掉 5%體重,肌力有顯著衰退。Tarnopolsky 等 (1996) 以 6 名角力選手進行限制飲食、飲水,熱處理方式減重,結果對肌力有不 利影響,且肌肉肝醣含量平均減少了 54%。綜合上述文獻,大部分 研究顯示急速減重會降低選手的肌力表現 (Houston, 1981; Park, Roemmich, & Horswill, 1990; Webster, Roemmich, & Sinning, 1996;
Rutt & Weltman, 1990)。
二、肌耐力
Wenos and Amato (1998) 針對 19 位大學角力選手進行研究,發 現賽季最後一次比賽過磅前 4 天及前 2-3 小時,身體的水分有顯著降 低(50.92 ± 6.75L 與 47.30 ± 6.73L),此種脫水方式減重,身體水 含量較平時減少 7%,對肩部肌力和耐力有負面影響,股四頭肌的肌
力與耐力無顯著差異。而急速減重會使肌耐力降低的研究頗多
(Horswill, 1991; Tamopolsky & Byrd, 1996),但也有研究指出受過有氧 訓練以熱處理減重脫水 3%後,肌耐力未有顯著減退 (Serfass & Stull, 1984) 。
三、心肺耐力
最大攝氧量 (VO2max) 是評價心肺耐力的最佳指標(林正常,
1997)。Atomi and Miyashita (1985) 指出:以限制飲食配合運動減重,
50 天減 4 公斤,非脂肪體重未減,VO2max 有顯著提升,但若僅以限 制飲食方式減重,非脂肪體重、VO2max 有顯著衰退。如果以利尿劑 在 5 小時內減重 1.2-7.5%的結果,則 5000、10000 公尺完成時間有顯 著增加 (Armstrong, Costill, & Fink, 1985) 。
最大攝氧量研究不一,與減重幅度與速度有關,若 12-24 小時減 4.2%-4.9%體重,會導致 VO2max 下降,而減重時間長、幅度小者,
VO2max 則無明顯變化 (Fogelhom 等,1993) 。 四、無氧動力
Houston (1981)指出:減重脫水不影響 ATP、PC 的量,及無氧能 力,和高強度、比賽時間短的運動項目。有文獻表示急速減重對無氧 動力的增強有限或不會增強 (Houck & Slavin, 1991; Park 等,1990;
Roemmich & Sinning, 1996) 。但也有研究顯示持續性或間歇性的高強
˙
˙
˙
˙
˙
度運動在減重後,選手的表現會不如平常(陳鵬升、許美智,1999)。
如針對角力、划船項目的研究中發現,高強度運動在急速減重情形 下,選手的表現普遍不佳 (Hicker 等,1991; Webster 等,1990) 。
第四節 賽前營養補充對急速減重選手之影響
對於跆拳道運動員,碳水化合物和蛋白質的補充很重要,關係著 肌肝醣儲存和肌肉組織的修補與重建。無庸置疑,運動員的飲食會影 響健康、代謝、身體組成、運動中受質的利用 (American Dietetic Association, 2000) 。運動員的能量消耗除了一般身體基礎代謝外,還 要面對嚴苛的訓練,所以平時的能量攝取很重要,蛋白質的攝取應為 10-15%總熱量,脂肪為 25%,醣類為 60-65%(林正常,1998)。
在減重期間,飲食控制是減輕體重的重要焦點。研究表示足夠碳 水化合物(6-8 g / kg)、蛋白質(1.5-2 g / kg)、維生素和礦物質(至 少 100%RDA)和低脂肪(15-25%能量)的飲食,至少約 500 kcal (2100 kJ) ,亦即約 10-12 kcal / kg / day 才能維持身體最佳需要 (Peter, 2002) 。陳鵬升、許美智(1999)也指出:賽前脫水減重時,熱量的 給予盡量不低於 25-30 kcal / kg / day,以避免對選手的健康造成不利 的影響。
Steen and Kinney (1986) 研究發現:角力選手在急速減重過磅後
的恢復期偏愛牛排、蛋白質食物,但這些食物不利於短時間恢復肌肉 肝醣和運動表現。ACSM(1996)建議減重宜採 RDA 原則:高碳水 化合物(>55%熱量)、低脂肪(<30%熱量),及適當蛋白質(15-20
%熱量,約每公斤 1.0-1.5 公克蛋白質)。也有學者建議醣類、蛋白質、
脂肪比例應根據肝醣超補原則(glycogen super-compensation)加以變 動;將醣類的比例提高至 60-70%,以利體內肝醣含量的維持(陳鵬 升、許美智,1999)。
在運動表現裡,除了遺傳和運動訓練,營養的補充是選手運動潛 能優異的主要因素 (Beljaeva & Oopik, 2001) ,讓選手以最佳的體能 狀態參賽,計畫一份最理想的營養補充計畫是相當重要的 (Shaw, 2005) 。教練及選手必須瞭解如何在急速減重後迅速補充選手肌肉肝 醣儲存量、體液、電解質等,以達參賽量級目標,對比賽表現的影響 程度也最少(李再立,2001)。
以下就減重相關營養素進行探討:
一、碳水化合物
賽前的營養補充戰略是盡可能的增加碳水化合物的儲存,同時也 減少碳水化合物的流失,在賽前幾天或 3-4 小時盡量補充碳水化合物 增加肌醣水準和提升運動表現 (Hargreaves, Hawley, & Jeukendrup, 2004) 。不論是在有氧或無氧運動項目中,肌肝醣是高強度的重要能
量來源 (Ivy, 2004) 。尤其在激烈的運動裡,肌肝醣更顯重要,補充 高醣類飲食,保持體內肝醣含量,注意急速減重後的體重回復效應(張 志峰,2004)。
關於急速減重後至比賽前恢復期的營養補充,Horswill 等(1990) 發現:兩組程度、減重幅度相同,飲食熱量相同,醣類比例分別為 41.9%與 65.9%,其表現均不如平常,但高醣攝取組優於低者。又 Pankin 等 (1996) 也發現:利用節食和運動進行急速減重 3.2%體重,
發現過磅後食用高醣類 75%飲食比食用低醣類 45%更快恢復運動能 力。因此,建議過磅後至賽前,攝取高醣類飲食以維持運動表現。
二、蛋白質
足量蛋白質的攝取對運動員是相當重要的,能維持非脂肪體重的 量,假使要使肌肉肥大,蛋白質的攝取更是有益 (Kevin & Robert, 2004) 。高醣類的補充及適量的蛋白質補充,除了可減少蛋白質下 降,還增加了促使肌肉組織修補與適應的好處。最近研究指出:運動 後,補充碳水化合物和蛋白質會比僅補充碳水化合物更有利於其後的 運動表現 (Ivy, 2004) 。
三、脂肪
增加脂肪的攝取可減少運動中碳水化合物的利用,但不會改變運 動表現 (Nark, John, & Asker, 2004) 。而對許多經常循環減重的優秀
技擊選手的血液脂質(膽固醇濃度,高密度脂蛋白、低密度脂蛋白)
也不會有負面影響。
四、電解質
臨床上對流汗脫水的補充液內容為:每公升含 300ml 的 0.9%
saline,700ml 的 5%D/W,5mEqKCL (Woodley & Whelan, 1992) ,而 在急速減重後的恢復期必須瞭解水分吸收主要是在小腸內進行,快速 經過口腔、通過胃進入小腸吸收便是如何恢復體液的重點(陳鵬升、
許美智,1999)。運動科學界對胃排空之共識:1.滲透壓:越是低張 溶液,越能快速通過胃到小腸。2.溫度:攝氏 4-5 度。3.補充量:15-20 分鐘,給予 150-200ml 量 (Lamb & Brodowicz, 1986) 。
一般市面上販售的運動飲料即可維持生理所需電解質的水平 (ACSM, 1996) ,像舒跑、寶礦力等運動飲料﹙中華奧林匹克委員會,
2004﹚。
第五節 本章總結
綜合上列文獻所述,可以歸納成下列幾點:
一、急速減重對身體組成、血液生化值和運動能力的研究結果不一 致,因為減重時間、方式、幅度及減重後的營養補充才是影響選 手生理及運動能力的關鍵。研究顯示急速減重超過 5%體重,身
體組成、血液生化值和運動能力才會顯現出較明顯的差異。本研 究將針對此範圍以上的選手進行急速減重和恢復期營養介入之 實驗。
二、關於急速減重過磅後至比賽前的恢復期(16 小時)營養補充研 究甚少。為了讓選手有最佳的體能狀態參賽,因此,仍然需要更 多的研究來說明恢復期營養補充方式對急速減重後身體組成、血 液生化值和運動能力的影響。
三、多數學者建議選手在過磅後的恢復期應該使用高醣類的飲食,才 可減少或避免因節食或脫水所造成的運動表現降低,本研究以此 觀點針對急速減重的高中選手進行實驗,並探討高醣攝取對急速 減重後身體組成、血液生化值和運動能力之影響。